JPH079108B2 - 融雪屋根材 - Google Patents
融雪屋根材Info
- Publication number
- JPH079108B2 JPH079108B2 JP28244690A JP28244690A JPH079108B2 JP H079108 B2 JPH079108 B2 JP H079108B2 JP 28244690 A JP28244690 A JP 28244690A JP 28244690 A JP28244690 A JP 28244690A JP H079108 B2 JPH079108 B2 JP H079108B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductive layer
- weight
- powder
- main component
- containing sodium
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- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Surface Heating Bodies (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Description
本発明は、屋根に積った雪を融雪できる屋根材に関する
ものである。
ものである。
従来から、雪国では雪降ろし作業が必要であり、人手に
よるため多大な労力且つ危険な作業となっていたのであ
る。 そこで本発明は、屋根材を暖めて自然に融雪できるもの
を提供するものである。
よるため多大な労力且つ危険な作業となっていたのであ
る。 そこで本発明は、屋根材を暖めて自然に融雪できるもの
を提供するものである。
このため本発明は、絶縁屋根材の下面に、第一電導層を
塗着し、第一電導層面に電線を配すると共に、抵抗値が
第一電導層より低い第二電導層を第一電導層面に被覆塗
着し、さらに第二電導層面を絶縁層で被着したもので、 第一電導層は、珪酸ナトリウムを主成分とする溶媒液で
金属酸化粉末と黒鉛粉末とを混練したペーストの塗布乾
燥で形成され、第二電導層は、珪酸ナトリウムを主成分
とする溶媒液でアルカリ金属珪酸塩無機質粉末原料と金
属酸化粉末と黒鉛粉末とを混練したペーストの塗布乾燥
で形成され、絶縁層は珪酸ナトリウムを主成分とする溶
媒液でアルカリ金属珪酸塩無機質粉末原料を混練したペ
ーストの塗布乾燥で形成される構成としている。 （Ａ）ここで、第一電導層及びそれより抵抗値の低い第
二電導層を塗着するのは、介在した電線の通電によって
両電導層間を半導体化して発熱させるためであり、低い
抵抗値の第二電導層によって低い電圧電流で使用すると
共に、第二電導層より大きい抵抗値の第一電導層によっ
て密着した屋根材への伝熱を大きくするためである。 （Ｂ）また、第一電導層は珪酸ナトリウムを主成分とす
る溶媒液で金属酸化粉末と黒鉛粉末とを混練したペース
トを塗布乾燥して形成されるもので、ペースト塗布のた
め屋根材への密着性が優れて剥離し難いのである。 その配合量は、第一電導層では、銅や鉄等の金属酸化粉
末30〜45重量％と、黒鉛粉末20〜30重量％と、珪酸ナト
リウムを主成分とする溶媒液30〜40重量％とするのが適
当であり、屋根材の熱膨張係数と近似するものが望まし
い。 第二電導層では、長石やアルミナ等のアルカリ金属珪酸
塩無機質粉末原料10〜20重量％と、銅やマンガン等の金
属酸化粉末10〜20重量％と、黒鉛粉末30〜60重量％と、
珪酸ナトリウムを主成分とする溶媒液溶媒液15〜40重量
％とするのが適当である。 （Ｃ）それら電導層面を絶縁層で被着するのは、電導層
面を保護すると共に漏電を防止するためであり、珪酸ナ
トリウムを主成分とする溶媒液30〜40重量％でアルカル
金属珪酸塩無機質粉末原料60〜70重量％を混練したペー
ストの塗布乾燥で形成されるのが適当である。 なお、必要に応じてシリコン液を10〜15％程度混合する
ことにより絶縁性を高めると共に、吸水防止効果の優れ
る絶縁層とすることができるのである。 （Ｄ）さらに、必要があれば、塩化ビニール等のエマル
ジョンを絶縁層面に塗着して有機膜材で積層部を保護し
てもよい。
塗着し、第一電導層面に電線を配すると共に、抵抗値が
第一電導層より低い第二電導層を第一電導層面に被覆塗
着し、さらに第二電導層面を絶縁層で被着したもので、 第一電導層は、珪酸ナトリウムを主成分とする溶媒液で
金属酸化粉末と黒鉛粉末とを混練したペーストの塗布乾
燥で形成され、第二電導層は、珪酸ナトリウムを主成分
とする溶媒液でアルカリ金属珪酸塩無機質粉末原料と金
属酸化粉末と黒鉛粉末とを混練したペーストの塗布乾燥
で形成され、絶縁層は珪酸ナトリウムを主成分とする溶
媒液でアルカリ金属珪酸塩無機質粉末原料を混練したペ
ーストの塗布乾燥で形成される構成としている。 （Ａ）ここで、第一電導層及びそれより抵抗値の低い第
二電導層を塗着するのは、介在した電線の通電によって
両電導層間を半導体化して発熱させるためであり、低い
抵抗値の第二電導層によって低い電圧電流で使用すると
共に、第二電導層より大きい抵抗値の第一電導層によっ
て密着した屋根材への伝熱を大きくするためである。 （Ｂ）また、第一電導層は珪酸ナトリウムを主成分とす
る溶媒液で金属酸化粉末と黒鉛粉末とを混練したペース
トを塗布乾燥して形成されるもので、ペースト塗布のた
め屋根材への密着性が優れて剥離し難いのである。 その配合量は、第一電導層では、銅や鉄等の金属酸化粉
末30〜45重量％と、黒鉛粉末20〜30重量％と、珪酸ナト
リウムを主成分とする溶媒液30〜40重量％とするのが適
当であり、屋根材の熱膨張係数と近似するものが望まし
い。 第二電導層では、長石やアルミナ等のアルカリ金属珪酸
塩無機質粉末原料10〜20重量％と、銅やマンガン等の金
属酸化粉末10〜20重量％と、黒鉛粉末30〜60重量％と、
珪酸ナトリウムを主成分とする溶媒液溶媒液15〜40重量
％とするのが適当である。 （Ｃ）それら電導層面を絶縁層で被着するのは、電導層
面を保護すると共に漏電を防止するためであり、珪酸ナ
トリウムを主成分とする溶媒液30〜40重量％でアルカル
金属珪酸塩無機質粉末原料60〜70重量％を混練したペー
ストの塗布乾燥で形成されるのが適当である。 なお、必要に応じてシリコン液を10〜15％程度混合する
ことにより絶縁性を高めると共に、吸水防止効果の優れ
る絶縁層とすることができるのである。 （Ｄ）さらに、必要があれば、塩化ビニール等のエマル
ジョンを絶縁層面に塗着して有機膜材で積層部を保護し
てもよい。
電線に通電すると、セラミック原料を用いた第一電導層
及び第二電導層による半導体化によって発熱し、屋根材
の温度が30〜60℃に伝熱することで積った雪を溶かすの
である。 この際、セラミック状の絶縁層が電導層を被覆している
ため漏電することがないのである。 なお、いずれの層もペーストの塗布によって形成される
ため屋根材との密着性が良好となる。
及び第二電導層による半導体化によって発熱し、屋根材
の温度が30〜60℃に伝熱することで積った雪を溶かすの
である。 この際、セラミック状の絶縁層が電導層を被覆している
ため漏電することがないのである。 なお、いずれの層もペーストの塗布によって形成される
ため屋根材との密着性が良好となる。
以下、本発明の詳細を図示実施例で説明する。 第１図に示す本例融雪瓦は、瓦Ｋの下面（裏面）に、第
一電導層１を塗着し、第一電導層面1aに電線Ｓを配する
と共に、抵抗値が第一電導層より低い第二電導層２を第
一電導層1aに被覆塗着し、ついで第二電導層面2aを絶縁
層３で被着し、さらに絶縁層３を有機膜材４で被着して
成る（第２図参照）。 なお、第一電導層は、銅粉18％（以下、何れも重量
％），マンガン粉５％，鉄粉12％，バリウム粉５％，チ
タン粉４％，黒鉛粉末26％を、珪酸ナトリウムを主成分
とする溶媒液30％で混練して成るペーストを、第３図の
ように、瓦Ｋに塗布して約50〜300℃の熱風乾燥により
硬化形成するのである。 なお、その抵抗値は20オームであり、厚みは約0.3mmで
ある。 そして、第一電導層面1aの両端部に1.5mm銅線の電線Ｓ
を配してその端部に端子コネクタSaを連結する（第４図
参照）。 また、第二電導層は、長石粉５％，マグネシア粉２％，
アルミナ粉２％，珪弗化ナトリウム粉３％，バリウム粉
１％，ホーサン粉0.4％，ナトリウム粉１％，チタン粉
１％，銅粉４％，マンガン粉４％，亜鉛華粉１％，黒鉛
粉末57％とを珪酸ナトリウムを主成分とする溶媒液18.6
％で混練して成るペーストを、第５図のように、第一電
導層面1aに塗布して熱風乾燥により硬化形成するのであ
る。 なお、その抵抗値は５オームであり、厚みは約0.3mmで
ある。 そして、アルミナ粉21％，マグネシウム粉8.5％，炭酸
カルシウム粉2.6％，珪素粉11％，カオリン粉2.6％，天
草2.6％，珪弗化カリウム粉４％，シリコン粉13％，亜
鉛華粉0.3％，ホーサン0.2％とを、珪酸ナトリウムを主
成分とする溶媒液34.2％で混練して成るペーストを、第
６図のように、第二電導層面2aに塗布して熱風乾燥によ
り硬化形成して約0.5mmの厚みの絶縁層３を形成するの
である。 さらに本例では、塩化ビニール等のエマルジョンを絶縁
層面3aに塗着して有機膜材４で積層部を保護被着してい
る。 このように成した本例瓦を、第７図のように、屋根に規
則的に散在させ、第８図のように、屋根板上の絶縁グラ
スウール板Ｅ上に配置し、夫々の電線Ｓに電源配線して
用いるのである。 本例によると、セラミック原料を用いた第一電導層１及
び第二電導層２による抵抗値の差位による通電により発
熱し、瓦の温度が30〜60℃に伝熱することで積った雪を
溶かすのである。この瓦の発熱は隣りの瓦には伝熱しな
いため、発熱瓦の位置する部分だけ断続的に融雪するの
であるが、融雪の伝播によって全体の融雪が図れるので
ある。 なお、アルカリ金属珪酸塩無機質による高級セラミック
状の絶縁層３が電導層を被覆しているため漏電すること
がなく安全であり、絶縁層３も有機膜材４によって保護
されているため耐久性に優れるのである。 いぶし瓦の昇温実験によると、外気温度約23℃、電圧約
22ボルト、電流0.01〜0.05アンペアの状態で、瓦の表面
温度が53〜65℃、絶縁グラスウーム板Ｅの伝熱温度が約
40℃であった。 なお、第一電導層１の塗着の状態では60ボルト、１アン
ペアで58℃の発熱であったが、第二電導層２の塗着によ
り、22ボルト、0.1以下のアンペアで62℃の発熱となっ
たのである。 また、日本工業規格による粘土瓦49形では、3.3m2当り
に瓦ふきで49枚であり、このうち本例の融雪瓦は第７図
のように横一列置きの縦二枚置きで使用した場合に12枚
必要であり、100m2では360枚の融雪瓦が必要となる。こ
の融雪瓦の表面温度約50℃を得る場合約20ボルトで0.03
アンペアの消費電力が必要で、360×20×0.03＝約20ア
ンペアの使用契約電力量となって少ない消費電力が充分
である。 なお、釉薬瓦では通電性が低いためいぶし瓦の場合より
若干高い電圧電流が必要となった。 このように本例によると、低い抵抗値の第二電導層２に
よって低い消費電力で使用でき、安価なコストで且つ安
全に設備できるのである。 本例は前記のように構成したが本発明においてはこれに
限定されない。 例えば、第一電導層，第二電導層或いは絶縁層の素材で
ある金属酸化粉末、アルカリ金属珪酸塩無機質粉末原料
は問わず、その配合量も限定されない。 また、絶縁層に被着する有機膜材の素材も任意である。 さらに、屋根材としての形状及び素材は適宜であり、瓦
の他、スレート板等でもよく、瓦に利用する場合は瓦の
種類も限定されず、いぶし瓦や釉薬瓦等でもよい。 なお、融雪屋根材の配置状態は問わず、屋根材全面に配
置してもよい。
一電導層１を塗着し、第一電導層面1aに電線Ｓを配する
と共に、抵抗値が第一電導層より低い第二電導層２を第
一電導層1aに被覆塗着し、ついで第二電導層面2aを絶縁
層３で被着し、さらに絶縁層３を有機膜材４で被着して
成る（第２図参照）。 なお、第一電導層は、銅粉18％（以下、何れも重量
％），マンガン粉５％，鉄粉12％，バリウム粉５％，チ
タン粉４％，黒鉛粉末26％を、珪酸ナトリウムを主成分
とする溶媒液30％で混練して成るペーストを、第３図の
ように、瓦Ｋに塗布して約50〜300℃の熱風乾燥により
硬化形成するのである。 なお、その抵抗値は20オームであり、厚みは約0.3mmで
ある。 そして、第一電導層面1aの両端部に1.5mm銅線の電線Ｓ
を配してその端部に端子コネクタSaを連結する（第４図
参照）。 また、第二電導層は、長石粉５％，マグネシア粉２％，
アルミナ粉２％，珪弗化ナトリウム粉３％，バリウム粉
１％，ホーサン粉0.4％，ナトリウム粉１％，チタン粉
１％，銅粉４％，マンガン粉４％，亜鉛華粉１％，黒鉛
粉末57％とを珪酸ナトリウムを主成分とする溶媒液18.6
％で混練して成るペーストを、第５図のように、第一電
導層面1aに塗布して熱風乾燥により硬化形成するのであ
る。 なお、その抵抗値は５オームであり、厚みは約0.3mmで
ある。 そして、アルミナ粉21％，マグネシウム粉8.5％，炭酸
カルシウム粉2.6％，珪素粉11％，カオリン粉2.6％，天
草2.6％，珪弗化カリウム粉４％，シリコン粉13％，亜
鉛華粉0.3％，ホーサン0.2％とを、珪酸ナトリウムを主
成分とする溶媒液34.2％で混練して成るペーストを、第
６図のように、第二電導層面2aに塗布して熱風乾燥によ
り硬化形成して約0.5mmの厚みの絶縁層３を形成するの
である。 さらに本例では、塩化ビニール等のエマルジョンを絶縁
層面3aに塗着して有機膜材４で積層部を保護被着してい
る。 このように成した本例瓦を、第７図のように、屋根に規
則的に散在させ、第８図のように、屋根板上の絶縁グラ
スウール板Ｅ上に配置し、夫々の電線Ｓに電源配線して
用いるのである。 本例によると、セラミック原料を用いた第一電導層１及
び第二電導層２による抵抗値の差位による通電により発
熱し、瓦の温度が30〜60℃に伝熱することで積った雪を
溶かすのである。この瓦の発熱は隣りの瓦には伝熱しな
いため、発熱瓦の位置する部分だけ断続的に融雪するの
であるが、融雪の伝播によって全体の融雪が図れるので
ある。 なお、アルカリ金属珪酸塩無機質による高級セラミック
状の絶縁層３が電導層を被覆しているため漏電すること
がなく安全であり、絶縁層３も有機膜材４によって保護
されているため耐久性に優れるのである。 いぶし瓦の昇温実験によると、外気温度約23℃、電圧約
22ボルト、電流0.01〜0.05アンペアの状態で、瓦の表面
温度が53〜65℃、絶縁グラスウーム板Ｅの伝熱温度が約
40℃であった。 なお、第一電導層１の塗着の状態では60ボルト、１アン
ペアで58℃の発熱であったが、第二電導層２の塗着によ
り、22ボルト、0.1以下のアンペアで62℃の発熱となっ
たのである。 また、日本工業規格による粘土瓦49形では、3.3m2当り
に瓦ふきで49枚であり、このうち本例の融雪瓦は第７図
のように横一列置きの縦二枚置きで使用した場合に12枚
必要であり、100m2では360枚の融雪瓦が必要となる。こ
の融雪瓦の表面温度約50℃を得る場合約20ボルトで0.03
アンペアの消費電力が必要で、360×20×0.03＝約20ア
ンペアの使用契約電力量となって少ない消費電力が充分
である。 なお、釉薬瓦では通電性が低いためいぶし瓦の場合より
若干高い電圧電流が必要となった。 このように本例によると、低い抵抗値の第二電導層２に
よって低い消費電力で使用でき、安価なコストで且つ安
全に設備できるのである。 本例は前記のように構成したが本発明においてはこれに
限定されない。 例えば、第一電導層，第二電導層或いは絶縁層の素材で
ある金属酸化粉末、アルカリ金属珪酸塩無機質粉末原料
は問わず、その配合量も限定されない。 また、絶縁層に被着する有機膜材の素材も任意である。 さらに、屋根材としての形状及び素材は適宜であり、瓦
の他、スレート板等でもよく、瓦に利用する場合は瓦の
種類も限定されず、いぶし瓦や釉薬瓦等でもよい。 なお、融雪屋根材の配置状態は問わず、屋根材全面に配
置してもよい。
本発明によると、少ない消費電力で融雪屋根材を融雪温
度に昇温でき、ペーストの塗布によって電導層及び絶縁
層を形成するため屋根材との密着性が良好となることか
ら耐久性が優れるのである。 請求項第２項のものでは、良好な電導層及び絶縁層が得
られるのである。 請求項第３項のものでは、電導層及び絶縁層をさらに保
護できて一層の耐久性の向上が図れるのである。 請求項第４項のものでは、外観を損なわないで和風屋根
に利用できるのである。
度に昇温でき、ペーストの塗布によって電導層及び絶縁
層を形成するため屋根材との密着性が良好となることか
ら耐久性が優れるのである。 請求項第２項のものでは、良好な電導層及び絶縁層が得
られるのである。 請求項第３項のものでは、電導層及び絶縁層をさらに保
護できて一層の耐久性の向上が図れるのである。 請求項第４項のものでは、外観を損なわないで和風屋根
に利用できるのである。
第１図は本発明の一実施例の裏面側斜視図、 第２図は第１図の要部拡大縦断面図、 第３図乃至第６図はその製造工程を示すもので、第３図
は第一電導層を塗着した裏面側平面図、 第４図は電線を配置した裏面側平面図、 第５図は第二電導層を塗着した裏面側平面図、 第６図は絶縁層を塗着した裏面側平面図、 第７図は融雪瓦の屋根配置状態の一部平面図、 第８図はその要部拡大縦断面図である。 1:第一電導層、1a:第一電導層面、 2:第二電導層、2a:第二電導層面、 3:絶縁層、3a:絶縁層面、4:有機膜材、 K:瓦、S:電線。
は第一電導層を塗着した裏面側平面図、 第４図は電線を配置した裏面側平面図、 第５図は第二電導層を塗着した裏面側平面図、 第６図は絶縁層を塗着した裏面側平面図、 第７図は融雪瓦の屋根配置状態の一部平面図、 第８図はその要部拡大縦断面図である。 1:第一電導層、1a:第一電導層面、 2:第二電導層、2a:第二電導層面、 3:絶縁層、3a:絶縁層面、4:有機膜材、 K:瓦、S:電線。
Claims (4)
- 【請求項１】絶縁屋根材の下面に、第一電導層１を塗着
し、第一電導層面1aに電線Ｓを配すると共に、抵抗値が
第一電導層より低い第二電導層２を第一電導層面に被覆
塗着し、さらに第二電導層面2aを絶縁層３で被着したも
ので、 第一電導層１は、珪酸ナトリウムを主成分とする溶媒液
で金属酸化粉末と黒鉛粉末とを混練したペーストの塗布
乾燥で形成され、第二電導層２は、珪酸ナトリウムを主
成分とする溶媒液でアルカリ金属珪酸塩無機質粉末原料
と金属酸化粉末と黒鉛粉末とを混練したペーストの塗布
乾燥で形成され、絶縁層３は珪酸ナトリウムを主成分と
する溶媒液でアルカリ金属珪酸塩無機質粉末原料を混練
したペーストの塗布乾燥で形成されることを特徴とする
融雪屋根材。 - 【請求項２】第一電導層１を、珪酸ナトリウムを主成分
とする溶媒液30〜40重量％で金属酸化粉末30〜45重量％
と黒鉛粉末20〜30重量％とを混練したペーストの塗布乾
燥で形成し、第二電導層２を、珪酸ナトリウムを主成分
とする溶媒液15〜40重量％でアルカリ金属珪酸塩無機質
粉末原料10〜20重量％と金属酸化粉末10〜20重量％と黒
鉛粉末30〜60重量％とを混練したペーストの塗布乾燥で
形成し、また、絶縁層３を、珪酸ナトリウムを主成分と
する溶媒液40重量％でアルカリ金属珪酸塩無機質粉末原
料60重量％を混練したペーストの塗布乾燥で形成した請
求項第１項記載の融雪屋根材。 - 【請求項３】電導層面を被覆した絶縁層３を、さらに塗
布によって塩化ビニール等の有機膜材４で塗着した請求
項第１項または第２項記載の融雪屋根材。 - 【請求項４】屋根材を屋根瓦とした請求項第１項または
第２項又は第３項記載の融雪屋根材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28244690A JPH079108B2 (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 融雪屋根材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28244690A JPH079108B2 (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 融雪屋根材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04155050A JPH04155050A (ja) | 1992-05-28 |
| JPH079108B2 true JPH079108B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=17652530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28244690A Expired - Lifetime JPH079108B2 (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 融雪屋根材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079108B2 (ja) |
-
1990
- 1990-10-19 JP JP28244690A patent/JPH079108B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04155050A (ja) | 1992-05-28 |
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